雙機(jī)架平整機(jī)恒延伸率生產(chǎn)工藝的研究與應(yīng)用

郭曉萌 褚春剛

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，輕工和食品以及家電等各個行業(yè)也都在不斷地發(fā)展，同時，也擴(kuò)大包裝材料的需求。隨著新包裝材料的出現(xiàn)，常用包裝材料電鍍錫板壓力也更大了。為了將鍍錫產(chǎn)品性能的要求得以有效地滿足，材料的研度和強(qiáng)度得以提升，二次冷軋雙機(jī)架平整技術(shù)脫穎而出。在平整軋制工藝中，延伸率是最主要的工藝參數(shù)，對產(chǎn)品機(jī)械性能有直接的影響，所以，必須要控制延伸率的閉環(huán)。

關(guān)鍵詞：雙機(jī)架平整機(jī);控制延伸率;生產(chǎn)工藝;應(yīng)用

【中圖分類號】TM921

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】2236-1879（2018）13-0150-02

前言：

介紹控制延伸率的基本原理，運(yùn)用張力調(diào)節(jié)方式和自動更換軋制力調(diào)節(jié)，來有效地調(diào)整延伸率，從而使平整機(jī)不但能夠?qū)埩εc軋制力之間的平衡得以滿足，而且，延伸率精度也能夠得到保證。

一、控制延伸率的基本原理

針對于平整軋制而言，控制延伸率是主要的控制方式。控制延伸率的原理：測量以后，將延伸率值計算出來，與設(shè)定值進(jìn)行比較，延伸率的偏差得出來，通過調(diào)節(jié)器有調(diào)節(jié)量產(chǎn)生，作為附加張力或者附加軋制力，運(yùn)用執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作作將張力或者軋制力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的誤差消除，從而使控制延伸率閉環(huán)得以實現(xiàn)。

通過控制延伸率的基本原理可以顯示，張力與軋制力一同作用的結(jié)果就是延伸率。通過許多試驗研究便可知道，張力和軋制力調(diào)節(jié)帶鋼延伸率的效果隨著不同帶鋼厚度不同也有所不同。1毫米以上比較厚規(guī)格帶鋼，張力作用的效果相對比較弱，軋制力作用比較明顯，對軋制力先進(jìn)行調(diào)節(jié);0.4毫米以下的薄規(guī)格帶鋼的張力作用效果相對比較明顯，對延伸率進(jìn)行調(diào)節(jié)時，應(yīng)該將前后的張力先進(jìn)行調(diào)節(jié)。各種調(diào)節(jié)手段調(diào)節(jié)的范圍都比較有限，先選用的調(diào)節(jié)手段，如果調(diào)節(jié)量限定時達(dá)到時，就會向另種調(diào)節(jié)手段自動進(jìn)行切換，從而使控制延伸率的目標(biāo)得以保證。

二、雙機(jī)架平整機(jī)恒延伸率生產(chǎn)工藝的應(yīng)用

（一）延伸控制模式的分類

1.單機(jī)平整模式。單機(jī)平整工作模式下，脫開1號機(jī)，只投入2號機(jī)架，并且在平整模式下進(jìn)

行工作，利用延伸率閉環(huán)將控制要求有效地實現(xiàn)。單機(jī)架控制延伸率閉環(huán)模式，見圖l所示。

2號機(jī)架借助3號和2號激光測速儀，將入口實時速度v.和出口實時速度V2分別檢測，運(yùn)用公式進(jìn)行計算，將2號機(jī)架延伸率的實際值δ2act得到，與2號機(jī)架延伸率δ2acf給定值進(jìn)行比較，將延伸率的偏差得出：δ2acf-δ2act=dδ2，通過ELC比例積分控制器，將T2add調(diào)節(jié)量或者F2add調(diào)節(jié)量輸出，結(jié)合控制的邏輯，對軋制力分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者利用出口和入口的TC控制器將出口S輥和入口S輥進(jìn)行調(diào)節(jié)，延伸率偏差消除，從而使控制延伸率閉環(huán)得以實現(xiàn)。這時與控制單機(jī)架平整機(jī)延伸率相同。

2.雙機(jī)平整模式。雙機(jī)平整模式，兩個機(jī)架都在平整模式上工作，這時有2種控制帶鋼整體延伸率的方式。一種將兩個機(jī)架合理地分配，兩個機(jī)架都運(yùn)用控制延伸率閉環(huán)，從而將控制整體帶鋼延伸率的要求得以實現(xiàn)。雙機(jī)控制延伸率閉環(huán)的模式，見圖2所示。

1號機(jī)架借助激光測速儀2號和l號，將入口實時速度vn和出口實時速度v1分別檢測，利用公式將l號機(jī)架延伸率的實際值δ1act得到，與1#機(jī)架延伸率的δ1acf給定值進(jìn)行比較，將延伸率偏差得出：δ1act-δ1act=dδ1，利用ELC比例積分控制器將T1add調(diào)節(jié)量或者F1add調(diào)節(jié)量輸出，結(jié)合控制的邏輯，對軋制力分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者利用出口和入口的TC控制器將出口S輥和入口S輥進(jìn)行調(diào)節(jié)，將延伸率偏差消除，從而使控制延伸率閉環(huán)得以實現(xiàn)。

2號機(jī)架的控制原理與1機(jī)架號相同。利用入口和出口的激光測速儀3號和2號，將入口實時速度v.和出口實時速度V2分別進(jìn)行檢測，利用公式將2號機(jī)架延伸率的實際值δ1act得到，與2號機(jī)架延伸率的δ1act給定值進(jìn)行比較，將延伸率偏差得出：δ2act-δ1act=dδ2，利用ELC比例積分控制器將將T2add調(diào)節(jié)量或者F2add調(diào)節(jié)量輸出，結(jié)合控制的邏輯，對軋制力分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者利用出口和入口的TC控制器將出口S輥和入口S輥進(jìn)行調(diào)節(jié)，將延伸率偏差消除，從而使控制延伸率閉環(huán)得以實現(xiàn)。

此外，還有一種只是借助l號機(jī)架將控制延伸率實現(xiàn)，2號機(jī)架在軋制力模式的下工作，致使出口帶鋼板得以有效地保證。l號機(jī)架運(yùn)用激光測速儀3號和l號，對入口vo和出口實時速度V2分別進(jìn)行檢測，利用公式將l號機(jī)架延伸率的實際值δ1act得到，與l機(jī)架延伸率的δ1act給定值進(jìn)行比較，將延伸率偏差得出：δ1act-δ1act=dδ1，利用ELC比例積分控制器將T1add調(diào)節(jié)量或者F1add調(diào)節(jié)量輸出，結(jié)合控制的邏輯，對軋制力分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者利用出口和入口的TC控制器將出口S輥和入口S輥進(jìn)行調(diào)節(jié)，將延伸率偏差消除，從而使控制延伸率閉環(huán)得以實現(xiàn)。對于在恒軋制力模式下的2號機(jī)架工作，能夠?qū)⒊隹趲т摪逍偷靡员ＷC。

（二）分配延伸率。生產(chǎn)的過程中，針對于鍍錫基板而言，表面質(zhì)量最重要的指標(biāo)就是表面粗糙。很大程度上，不但影響鍍錫后表面質(zhì)量和沖壓性能，還會影響基體與鍍錫層的結(jié)合力。

影響帶鋼表面粗糙的因素比較多，表面粗糙度與不同的影響因素是復(fù)雜且相互耦合的映射關(guān)系。將數(shù)據(jù)實測作為基礎(chǔ)，運(yùn)用回歸法將帶鋼表面粗糙度變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型建立起來。

特定生產(chǎn)的過程中，借助軟件編程優(yōu)化進(jìn)行計算，將δ1和δ2的結(jié)果計算出來，作為控制延伸率δlmf給定值和δ2mf給定值，提供給延伸率控制器，從而使控制延伸率閉環(huán)得以實現(xiàn)。

總結(jié)：

綜上所述，有效運(yùn)用控制延伸率模式，既能夠合理地分配延伸率，又能夠?qū)⒏弑砻尜|(zhì)量和高性能指標(biāo)的產(chǎn)品得到。

參考文獻(xiàn)

[1] 張貴強(qiáng).雙機(jī)架平整機(jī)延伸率控制研究[A].中國計量協(xié)會冶金分會、《冶金自動化》雜志社.中國計量協(xié)會冶金分會2016年會論文集[C].中國計量協(xié)會冶金分會、《冶金自動化》雜志社：《冶金自動化》雜志社，2016：5.

[2] 李輝.雙機(jī)架平整機(jī)延伸率控制技術(shù)[J].冶金自動化，2013，37（ 05）：57 -60.

[3] 王扉.冷軋平整軋制力模型與延伸率控制系統(tǒng)的研究[D].束北大學(xué)，2013.

[4] 張立根，雙機(jī)架平整機(jī)延伸率控制系統(tǒng)的研究[A].河北省冶金學(xué)會.2011年河北省冶金信息化自動化年會論文集[C].河北省冶金學(xué)會：河北省冶金學(xué)會，2011：6.

[5] 孫明軍，雙機(jī)架平整機(jī)延伸率控制系統(tǒng)技術(shù)研究[D].機(jī)械科學(xué)研究總院，2012.